スフェロマックプラズマのジュール加熱

本研究では、プラズマの中心軸上にOHコイルを挿入し電流駆動を行い、高電流密度・高温スフェロマックの生成保持を実現することを目的として、新しくOHソレノイドコイル、ライナー付きフラックスコンサーバ(FC)、コンデンサー放電回路を設計製作した。本実験では、従来のCTCC実験で使用してきたFCが使用できないため、FCにポロイダルカットを入れた導体シェルにより平衡を取ることにした。導体シェルを多数の平行線輪に分割し、磁気軸上にプラズマをモデル化した線電流との相互誘導回路計算により導体シェル形状と平衡の問題を検討した。回転楕円体型の外側導体シェルに中心軸上に円筒状の導体シェルを接続した場合では、シェルギャップによるエラー磁場の問題を除けば、中心導体付きのFCとほぼ同じ平衡が得られることがこの数値計算で分かった。加熱前のプラズマのレーザ錯乱によるプラズマの磁気軸近傍の電子温度・密度の測定結果では、電子温度が20-50eV、密度が(0.6-1.6)*10^<14>cm^<-3>が得られた。レーザの測定結果と従来のOVIの線強度比の結果は比較的良く一致し、比較的簡便な線強度比の測定法が加熱実験において有効であることが分かった。本研究費で製作したOHコイルでは、現有の3.2mFのコンデンサー電源で5kVの放電を行うと、立ち上がりが0.9msで最大70mWbの磁束の振り幅が取れるた。現在、加熱効果を実証するデータは得られていないが、磁気ヘリシティーバランスの考察から、目標である現在のCTCCスフェロマックのトロイダル電流を約2倍に引き上げることが可能で、現在スフェロマックで得られている電子温度のスケーリングから推測すると約100eVのプラズマが得られると期待される。

本研究では、プラズマの中心軸上にOHコイルを挿入し電流駆動を行い、高電流密度・高温スフェロマックの生成保持を実現することを目的として、新しくOHソレノイドコイル、ライナー付きフラックスコンサーバ(FC)、コンデンサー放電回路を設計製作した。本実験では、従来のCTCC実験で使用してきたFCが使用できないため、FCにポロイダルカットを入れた導体シェルにより平衡を取ることにした。導体シェルを多数の平行線輪に分割し、磁気軸上にプラズマをモデル化した線電流との相互誘導回路計算により導体シェル形状と平衡の問題を検討した。回転楕円体型の外側導体シェルに中心軸上に円筒状の導体シェルを接続した場合では、シェルギャップによるエラー磁場の問題を除けば、中心導体付きのFCとほぼ同じ平衡が得られることがこの数値計算で分かった。加熱前のプラズマのレーザ錯乱によるプラズマの磁気軸近傍の電子温度・密度の測定結果では、電子温度が20-50eV、密度が(0.6-1.6)*10^<14>cm^<-3>が得られた。レーザの測定結果と従来のOVIの線強度比の結果は比較的良く一致し、比較的簡便な線強度比の測定法が加熱実験において有効であることが分かった。本研究費で製作したOHコイルでは、現有の3.2mFのコンデンサー電源で5kVの放電を行うと、立ち上がりが0.9msで最大70mWbの磁束の振り幅が取れるた。現在、加熱効果を実証するデータは得られていないが、磁気ヘリシティーバランスの考察から、目標である現在のCTCCスフェロマックのトロイダル電流を約2倍に引き上げることが可能で、現在スフェロマックで得られている電子温度のスケーリングから推測すると約100eVのプラズマが得られると期待される。